聚合物驱相对渗透率曲线影响因素研究

聚合物驱相对渗透率曲线是描述多孔介质中多相渗流动态及油田聚驱开发指标计算和预测的重要基础资料。文章通过大量的非稳态法聚合物驱相对渗透率曲线测定实验，研究了岩心润湿性、渗透率和聚合物溶液粘弹性对聚合物驱相对渗透率曲线形状和特征的影响。结果表明，与亲油岩心相比，亲水岩心相对渗透率曲线上同一含水饱和度时聚合物相相对渗透率偏低，曲线右端点和等渗点都向右偏移，驱油效率较高；随着岩心渗透率的增加，相对渗透率曲线等渗点右移，两相流跨度增大，残余油饱和度变小，最终采出程度增加，含水上升率变低；与相同粘度的甘油驱对比，聚合物驱相对渗透率曲线的右端点明显右移，说明聚合物溶液的弹性可降低残余油饱和度，提高了微观驱油效率。     

聚合物驱相对渗透率曲线影响因素研究

聚合物驱相对渗透率曲线是描述多孔介质中多相渗流动态及油田聚驱开发指标计算和预测的重要基础资料。文章通过大量的非稳态法聚合物驱相对渗透率曲线测定实验,研究了岩心润湿性、渗透率和聚合物溶液粘弹性对聚合物驱相对渗透率曲线形状和特征的影响。结果表明,与亲油岩心相比,亲水岩心相对渗透率曲线上同一含水饱和度时聚合物相相对渗透率偏低,曲线右端点和等渗点都向右偏移,驱油效率较高;随着岩心渗透率的增加,相对渗透率曲线等渗点右移,两相流跨度增大,残余油饱和度变小,最终采出程度增加,含水上升率变低;与相同粘度的甘油驱对比,聚合物驱相对渗透率曲线的右端点明显右移,说明聚合物溶液的弹性可降低残余油饱和度,提高了微观驱油效率。     

聚合物驱相渗曲线特征

采用非稳态法,测量了聚合物相渗曲线,引进对"J.B.N"实验中处理数据的改进,与水驱曲线进行对比。结果表明,聚合物驱时油相相对渗透率曲线较水驱时有所升高,油相相渗端点值右移;聚合物驱时水相相对渗透率曲线比水驱时低,水相相渗端点值略有降低;相渗交点值右移且降低;聚驱时,无水采收率较水驱时高,前缘水相突破后,含水上升快。结果反映了聚合物驱过程中多相渗流规律,为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据。     

聚合物驱相渗曲线特征

采用非稳态法,测量了聚合物相渗曲线,引进对“J·B·N”实验中处理数据的改进,与水驱曲线进行对比。结果表明,聚合物驱时油相相对渗透率曲线较水驱时有所升高,油相相渗端点值右移;聚合物驱时水相相对渗透率曲线比水驱时低,水相相渗端点值略有降低;相渗交点值右移且降低;聚驱时,无水采收率较水驱时高,前缘水相突破后,含水上升快。结果反映了聚合物驱过程中多相渗流规律,为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据。     

温度对稠油油藏油水相对渗透率影响规律的实验研究

为研究温度对稠油油藏油水相对渗透率的影响规律,选用委内瑞拉某区块稠油,配制实际油藏条件下的含气原油,基于一维岩心流动模拟实验,在考虑油藏条件下,采用非稳态法测定不同温度下的油水相对渗透率曲线。研究结果表明,稠油油相相对渗透率较大,水相相对渗透率极小,油水两相渗流能力极不平衡;随着温度的升高,束缚水饱和度呈线性增加,残余油饱和度呈非线性减小,等渗点对应的含水饱和度呈幂指数增加,相对渗透率曲线整体右移,两相共渗区域扩大,油水两相相对渗透率均增大,水相上升幅度小于油相。     

化学驱中相态变化对驱油效率的影响

研究了化学驱过程中的相态变化，以及在不同相态下的毛管数对相对渗透率曲线端点值，指数值和残余油饱和度等的重要影响，结合实验数据，计算了不同毛管数下和具有不同润湿性岩石的驱油效率，得出在化学驱过程中，应尽量维持最佳驱替体系，使驱替相保持较高的毛管数，以达到最大限度地提高采收率的目的。     

聚合物驱相对渗透率曲线实验研究

相对渗透率曲线反映油藏岩石中多相流体的渗流和分布规律。在聚合物溶液流经多孔介质的地下流变性实验研究基础上，获得了聚合物溶液有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。解决了聚合物吸附／滞留及非牛顿流效应对相对渗透率曲线的影响，从而建立并改进了稳定流法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。利用稳定流法实验技术，成功地测得了７０℃高温油藏条件下的油／聚合物溶液体系的相对渗透率曲线和注聚合物段塞后的油／水体系的相对渗透率曲线，并确定了适当的相对渗透率曲线方程。讨论了聚合物驱相对渗透率曲线的特征，分析了水相中自由聚合物分子和岩石中吸附滞留的聚合物分子对相对渗透率曲线的影响，真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律，揭示了聚合物驱油机理。为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据     

聚合物驱相对渗透率曲线实验研究

相对渗透率曲线反映油藏岩石中多相流体的渗流和分布规律。在聚合物溶液流经多孔介质的地下流变性实验研究基础上,获得了聚合物溶液有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。解决了聚合物吸附/滞留及非牛顿流效应对相对渗透率曲线的影响,从而建立并改进了稳定流法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。利用稳定流法实验技术,成功地测得了70℃高温油藏条件下的油/聚合物溶液体系的相对渗透率曲线和注聚合物段塞后的油/水体系的相对渗透率曲线,并确定了适当的相对渗透率曲线方程。讨论了聚合物驱相对渗透率曲线的特征,分析了水相中自由聚合物分子和岩石中吸附滞留的聚合物分子对相对渗透率曲线的影响,真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律,揭示了聚合物驱油机理。为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据。     

利用生产测井资料估算油水相对渗透率曲线

分析大庆油田9口密闭取心井128块岩心的油水相对渗透率曲线特征，得出大庆油田油水相对渗透率经验公式。根据流体渗流力学理论得到油层产水率与含水饱和度之间的关系式，利用生产测井获得的产油率、产水率和含水饱和度资料，可以确定关系式中的参数，得到油水相对渗透率曲线。用此方法得到的油水相对渗透率曲线与通过岩心分析得到的基本一致。图2表1参6     

黑液驱油中的准相对渗透率曲线研究

黑液是碱法造纸产生的废液，但它却是一种出色的潜在碱、有机碱和缓冲碱的混合物。用它代替碱（如：ＮａＯＨ，Ｎａ２ＣＯ３等）进行复合驱油，既可以改善黑液外排造成的环境污染，又可获得较高的原油采收率和较好的经济效益。从黑液体系的准相对渗透率曲线研究中可以看出，黑液体系驱油比水驱有更高的采收率。     

低渗透油层聚合物驱渗透率界限及驱油效果实验研究

针对低渗透油层能否进行聚合物驱的问题,运用物理模拟方法开展了室内研究。渗流实验研究结果表明：对于低渗透油层,当孔隙喉道半径与聚合物分子回旋半径之比大于5倍时,注入低相对分子质量聚合物不会发生堵塞,小于5倍时会出现堵塞。驱油实验结果表明：聚驱比水驱提高采收率的幅度在3．79％～6．82％之间,平均5％左右。这说明低渗透油层可以开展聚合物驱,但由于受聚合物相对分子质量与低渗透油层渗透率匹配关系的限制,低渗透油层只能选用较低相对分子质量的聚合物,因此聚驱采收率提高幅度不大,     

水驱后聚合物驱全过程的相对渗透率曲线研究

针对油田开发时水驱至一定含水率后聚合物驱的实际情况,选用大庆油田有代表性的葡Ⅰ组与萨Ⅱ组的天然岩心平行样,水测渗透率分别约1.0、0.6、0.2μm2,采用恒速非稳态法分别测定了水驱至含水率90%、94%、98%时转注聚合物溶液及后续水驱全过程的相对渗透率曲线.实验结果表明:水驱与聚合物驱全过程的相渗曲线形态与单一聚合物驱相比发生了明显变化.注聚合物后的油相相对渗透率先增加后降低,而驱替相渗透率则先降低后增加;同等渗透率级别时,转注聚合物越早,其相渗曲线两相区跨度越大,残余油饱和度越低;转注聚合物时机相同时,岩心渗透率越高,油相相对渗透率下降越缓慢,对应水相相对渗透率上升越缓慢,使两相区增大,残余油饱和度降低.     

电阻法测二元复合驱剩余油分布及其影响因素实验研究

油田开发过程中剩余油分布是开发效果评价和提高采收率措施选择的重要参考依据,物理模拟实验中常采用岩心内油水电阻率及其变化来判定剩余油分布及其变化情况。在完成电极材料优选和电极排列方式优化的基础上,以现代油藏工程、提高采收率和现代检测技术理论为指导,开展了标定曲线实验研究和三维仿真模型原油饱和方式对原始含油饱和度的影响及无碱二元复合驱剩余油分布的研究。结果表明,实验用水矿化度及离子类型和岩心渗透率差异对标定曲线存在影响;对于三维仿真模型岩心应选用边角饱和油方式,驱油剂类型优选二元复合体系;对于纵向非均质油藏,从纵向上看剩余油主要分布在中低渗透层,从平面上看主要分布在远离注入井和主流线的两翼部位。     

稠油油藏聚驱后二元复合驱提高采收率研究

针对古城油田泌123断块稠油油藏条件,考察了SP二元复合体系的最佳配方、乳化性和热稳定性,并用最佳配方的SP二元复合体系进行了聚合物驱后复合驱替实验。实验结果表明,得到的最佳SP二元复合体系（2000 mg/L ZL-I＋3000 mg/L OCSB）的黏度为59.5 mPa.s、界面张力7.87×10-3 mN/m,与聚合物溶液相比,黏度上升2 mPa.s、界面张力下降3～4个数量级,毛管数大幅度提高,具备更大幅度提高采收率的能力。SP二元复合体系与原油形成的乳化液黏度大于二元体系的黏度,乳化作用良好,可以进一步改善流度比。60℃下老化120天后SP二元复合体系中HPAM的水解度缓慢上升后维持在30%～40%,黏度始终保持平稳上升,变化规律与单一聚合物溶液相似;界面张力值在老化期间上升半个数量级以内,盐析程度较单一表面活性剂溶液大幅改善。岩心驱油实验表明,聚合物驱后进行二元复合驱可提高采收率10%OOIP以上,说明古城油田泌123断块稠油油藏采用二元复合驱作为聚合物驱后提高采收率的接替技术是可行的。图4表3参5     

稠油油藏聚合物驱相对渗透率曲线及驱油效率影响因素

针对目的海上稠油油藏地质特征、流体性质和现场施工工艺,通过岩心驱替实验、岩心CT扫描和理论分析,开展了岩心渗透率、水冲刷作用及原油黏度对聚合物驱相对渗透率和驱油效率影响研究。结果表明,随岩心渗透率增加,油相相对渗透率降低,驱替相渗流阻力减小,水相相对渗透率增高,波及区域面积增大,两相流跨度带增大,最终采收率增加;水冲刷对岩心孔隙结构的“携屑”和 “剥蚀”作用会扩大孔喉半径,增大岩心渗透率,其对相渗透率曲线和驱油效率的影响与岩心渗透率增大造成的影响相同;随原油黏度增加,油水两相相对渗透率降低,驱替相黏性指进现象加剧,渗流阻力增加,波及区域面积减小,两相流跨度带减小,最终采收率降低。     

低渗高温油藏聚合物驱研究

针对江苏油田沙七断块低渗高温中盐储层的特点,通过室内聚合物性能评价及注入性实验,探究了该类型区块聚合物驱应用的可行性。对低相对分子质量的梳形聚合物、磺化聚合物和普通聚合物进行初选,梳形聚合物的抗温耐盐能力良好,1000 mg/L聚合物清水溶液的黏度为22.4 mPa·s（25℃）、10.1 mPa·s（83℃）,1000 mg/L聚合物污水溶液的黏度为10.6 mPa·s（25℃）、5.7 mPa·s（83℃）。对4种梳形聚合物（M=480×10⁴～1550×10⁴）进行进一步筛选,其剪切黏度保留率为89%～100%,在83℃老化90 d后的黏度保留率为88.5%～95.1%,抗剪切能力和热稳定性均较好。注入性实验表明,聚合物溶液注入压力随聚合物相对分子质量和浓度的增加而增大;相对分子质量1000万的梳形聚合物溶液可以注入到渗透率50×10^-3μm²的人造岩心中,随聚合物浓度的增大,低相对分子质量的聚合物溶液也有良好的流度控制能力;相对分子质量1000万的梳形聚合物溶液会堵塞渗透率小于30×10^-3μm²的天然岩心,相对分子质量616万的梳形聚合物溶液可以满足渗透率20×10^-3μm²天然岩心的注入性要求。沙七储层聚合物驱宜选用相对分子质量616万的梳形聚合物HF62208。     

聚合物驱后油藏提高采收率技术研究

根据室内实验和现场试验效果分析了聚合物驱后油藏进一步提高原油采收率的技术潜力。室内驱油实验表明,聚合物＋表面活性剂二元复合驱提高采收率为17．6％～20．1％,提高采收率幅度高于单一表面活性剂驱（3％左右）和单一聚合物驱（11％～15％）,高于表面活性剂驱和聚合物驱二者之和,优于同等经济条件下聚合物驱的效果。孤岛中一区Ng3～6和孤东六区聚合物注入完成后接着实施二元复合驱,综合含水进一步下降,日产油量明显增加。聚合物溶液中加入粘弹性颗粒PPG（PreformedParticleGel）后,体系从偏粘性转变为偏弹性,具有较强的剖面调整能力。2009年2月在聚合物驱转后续水驱多年的孤岛中一区Ng3单元实施聚合物＋PPG驱,注入压力上升了1．4MPa,油层纵向非均质性明显改善,纵向各层吸水趋于均匀。     

用生产测井资料求储层剩余油饱和度的新方法

针对生产实际中没有油水相对渗透率曲线而无法用生产测井资料求储层剩余油饱和度的问题，提出一种求储层油饱和度的新方法。根据达西定律推导出储层产水率与油水相对渗透率的关系式，并利用油水相对渗透率与含水饱和度的经验关系，建立了储层产水率与含水饱和度的关系式，同时，讨论了岩石参数和流体特性对产水率的影响。通过综合运用裸眼井常规观测井资料和套管井中生产测井资料（产出剖面测井资料和碳氧比能谱测井资料），研究确定区块每一储层产水率与含水饱和度之间关系式。根据不同储层的经验关系式及产出剖面测井资料可求出对应产层的含油饱和度值，从而为油田进一步开发调整提供依据。     

聚合物驱后恢复水驱提高采收率方法平板模型试验研究

通过室内物理模拟试验比较2种聚合物驱后的提高采收率方法,并考虑不同渗透率级差模型对聚合物再利用技术的影响,得到聚合物驱后对地下聚合物溶液再利用技术和效果的认识。研究表明:在聚合物驱-水驱-深部调剖-活性水驱的试验中,聚合物驱后恢复水驱,因水的流度远高于聚合物溶液的流度,会产生严重的指进现象,降低了水的波及系数;同时大量水体又会严重稀释深部调剖剂,使其强度减弱,调剖效果变差。在聚合物驱-水驱-絮凝和固定-深部调剖-活性水驱的试验中,可通过絮凝剂对水驱稀释的聚合物溶液絮凝再利用,形成絮凝体对高渗透层产生封堵,再注入固定剂溶液进入聚合物浓度较高的次高渗透层,通过交联形成交联体起到深部调剖和驱油作用。在3种渗透率级差的平板模型试验中,对絮凝和固定技术进行了对比试验,证实该技术具有一定的有效期,产生的絮凝体和交联体强度较高,为后续深部调剖和活性水驱奠定了良好的基础,同时该技术具有成本低廉、采出程度高、对中低渗透层的伤害程度小及对地下存在聚合物再利用程度高等优点。     

聚驱后井网加密与二元复合驱结合提高采收率实验研究

国内一些油田已陆续进入聚合物驱后续水驱阶段,亟待研发聚驱后进一步提高采收率技术。为此,应用物理模拟方法,研究了聚驱后井网加密和二元复合驱相结合进一步提高采收率方法。实验过程中,利用饱和度监测技术测量物理模型含油饱和度的变化规律。实验结果表明,聚驱后油层仍有大量剩余储量,通过井网加密和二元复合驱结合可进一步提高采收率29.86%。